Konopie przemysłowe vs Konopie indyjskie

Jedna z wielkich tajemnic związanych z konopiami została rozwiązana. Zespół naukowców z Uniwersytetu w Toronto (UT) odkrył, w jaki sposób konopie przemysłowe i konopie indyjskie wyewoluowały z jednego gatunku – Cannabis sativa – posiadając różne właściwości chemiczne. Konopie przemysłowe zawierają THC (tetrahydrokanabinolu), ale dużo CBD (cannabidiol), podczas gdy marihuana (konopie indyjskie) jest bogata w THC, ale ma niewielkie stężenie CBD.

Według Tima Pricea i zespołu naukowców z UT, mapowanie genomu wykazało różnicę między dwiema roślinami i ich aktywnymi składnikami, kannabinoidami. Badając ich chromosomy za pomocą superkomputerów, jego zespół odkrył “pokrewne enzymy, które powodują, że CBD i THC występują na tym samym chromosomie“.

Naukowo, to ogromna sprawa. Konopie mają dziwny genom.

“W przeciwieństwie do większości genów, [...] konopie indyjskie nie mają wielu genów, nie rekombinują się zbyt często i nie widzimy zjawiska segregacji genów.”

Jon Page założyciel i dyrektor generalny Anandia Labs, profesor botaniki na University of British Columbia i współpracownik w badaniu – powiedział, że oba rodzaje roślin mają 85% udziału białka, o którym mowa. Konopie przemysłowe i konopie indyjskie “rozeszły się około 10 milionów lat temu. Fakt, że potrafią się rekombinować, choć bardzo rzadko, wskazuje, że są to te same gatunki.”

Badanie wykazało, że wśród dziesięciu chromosomów konopi, chromosom numer sześć zawiera geny do produkcji THC i CBD. Zarówno w konopiach przemysłowych, jak i konopiach indyjskich, chromosom sześć jest pełen “retroelementów“, czyli “rozległych obszarach zniekształconego DNA”, pozostawionych przez “wirusy, które skolonizowały ten genom miliony lat temu”.

“Genomy roślin mogą zawierać miliony kopii retrospekcyjnych” – powiedział profesor Harm van Bakel z Genetics and Genomic Sciences w Icahn School of Medicine w Nowym Jorku oraz współtwórca badań”. Oznacza to, że łączenie genów na chromosomach jest analogiczne do tworzenia ogromnej układanki, w której trzy czwarte części ma prawie taki sam kolor. “Połączenie mapy genetycznej i technologii sekwencjonowania PacBio pozwoliło nam zwiększyć rozmiar puzzli i znaleźć wystarczająco dużo cech wyróżniających, które ułatwiły proces montażu i dokładnego określenia genów syntazy“.

Ponieważ enzymy są tak podobne na poziomie DNA, aż do tego badania nie było nawet jasne, czy są one kodowane przez oddzielne geny, czy dwie wersje tego samego genu. Do zamieszania przyczynił się fakt, że większość odmian konopi produkuje zarówno CBD, jak i THC, pomimo wysiłku wielu hodowców, którzy chcą uprawiać konopie o zerowym stężeniu THC.

Mapa chromosomu teraz wyraźnie pokazuje, że za produkcję THC i CBD odpowiadają dwa odrębne geny, co powinno umożliwić ich rozdzielenie podczas hodowli w celu uprawy konopi bez THC.

To wszystko sprawka wirusa i ludzkiej selekcji

Możemy podziękować wirusowi, po którym nastąpiła ludzka selekcja pod kątem leczniczych efektów konopi indyjskich z THC. “Naukowcy uważają, że duplikacja genu antycznej konopi i ekspansja retroelementów doprowadziła do tego, że antyczne konopie zostały podzielone na dwa chemicznie różne typy. Następnie ludzie wybrali rośliny zawierające pożądane składniki chemiczne, takie jak THC.”

Wiele osób postawiło hipotezę, że aktywne składniki konopi, takie jak THC powstały w celu zwalczania szkodników, takich jak owady, o czym pisaliśmy już dwa lata temu. Podobnie jak kofeina, która występuje w około sześćdziesięciu różnych roślinach i zapewnia przyjemny zastrzyk energii dla ludzi, ale jest śmiertelna dla owadów. Price powiedział, że wytwarzanie CBD i THC działających jako naturalni zabójcy szkodników może być jednak przypadkiem. Price wskazuje, że kannabinoidy występują w miejscach rośliny, do których owady mają łatwy dostęp, ale zauważył, że psychoaktywne efekty THC nie sprawdzą się w tej teorii, ponieważ konopie muszą zostać podgrzane, aby THC zostało uwolnione.

Oczywiście, selektywna hodowla w ostatnich latach zwiększyła stężenie THC i CBD w odpowiednich typach i odmianach roślin, ale mapa genomu dostarczająca dokładniejszych informacji na temat genetycznego składu gatunków konopi, może przyspieszyć rozwój roślin o określonych właściwościach.